Инвестиционно леене: технологии, предимства и недостатъци на производствения процес

Anonim
Технологията на леене на разтопен модел е разработена с цел отливане с цяла маса от големи и малки части, фитинги, режещи или хирургически инструменти, елементи на електронни и оптични устройства. Методът често се използва при производството на съставни части за промишлено и производствено оборудване, в художествено леене, в авиацията, тежкото машиностроене, аерокосмическата индустрия, в нефтената и газовата промишленост.

Отливане на достойнство по модел

Положителните качества на технологичния процес включват високоточно отливане на детайла до четвърти клас на точност с чиста повърхност, която не изисква допълнителна обработка. Важна характеристика на метода е също възможността да се получи продукт със сложна конфигурация, с обичайния метод на производство, който изисква сглобяването на отделни елементи. Изработването на отливки от твърди метални сплави позволява получаването на продукти с грапавост на повърхността до степен 6 от Rz = 20 μm до Ra = 1.25 μm в съответствие с изискванията на ГОСТ 2789-59.

Как е процесът

При масовото производство на малки или големи части са разработени скица и чертеж на продукта, изработени са оформление и матрица, избран е материал от метал, гипс и огнеупорна глина. Производственият процес се извършва в следната последователност :

  1. сглобяване на подвижна форма;
  2. нагрятата восъчна маса на ниско топима субстанция (парафин, стеарин, восък) се излива в отвора на матрицата под налягане 2, 5-3 атм;
  3. след охлаждане, заготовките се съединяват в блокове чрез запояване към тръбната система.

Принципът на инвестиционното леене е да се произведе материал на базата на една-единствена форма, която осигурява висока точност на готовия продукт. Избраният метод на отливане помага да се получат части с дебелина на стената от 0, 5 mm от огнеупорна легирана стомана, която не може да бъде обработена.

Готовият продукт се подлага на облицовка на суспензията, която включва кварцова прахова фракция и течно стъкло или етилсиликат.

Лицева течност, за приготвянето на която се използва етилсиликат [Si (OC2H5) 4], съдържащ 32 или 40% SiO 2 в състава, се нанася в няколко слоя. В процеса на хидролиза на суспензията се включва етилов алкохол. Всеки следващ слой на облицовка се поръсва с фин промит пясък от кварц или прах маршалит, сушени, след което цикълът се повтаря от 5 до 11 пъти. Моделният състав се нагрява чрез пара, гореща вода или отопление.

Формирането на формата отнема от 2 часа до 2 дни, като крайният резултат е твърда черупка с дебелина до 3 мм, след което мухълът отива в моделната секция за топене от матрицата чрез загряване в термостат при температура +120 0 С … + 150 0 С или В гореща вода 90 ° С. След отстраняване на пълнежа, матрицата се поставя в колба и се напълва със сух прах от кварц, циркон, електрокорунд или магнезит.

На следващия етап на приготвяне, приготвената форма се прехвърля в пещ за топлинна обработка за изгаряне на остатъци от ниска температура на топене и последващо охлаждане при температура от ~ 900 0 С за 4 часа. След завършване на загряването, матрицата се напълва с разтопен метал, оставя се да се охлади, отливките се отстраняват от шлаковата система, подлагат се на топлинна обработка и се почистват окончателно. Съхранявайте моделите в термостат или в студена течаща вода.

Характеристика на огнеупорната суспензия е промяна във физичното състояние на облицовъчния разтвор при промяна на състава. Ако в приготвената чиста суспензия се въведе воден разтвор на алкали, започва процесът на втвърдяване, поради което става възможно да се получи основа за производството на подвижна керамична форма.

Плюсовете са оформени

Предимството на метода за производство на продукти по модел е възможността за използване на рентабилна технология без разрушаване за производството на единична, серийна или масово производство номенклатура с високи изисквания за размер точност и чистота на финала. Разтопените разтопяеми модели за части с малка форма, сложна конфигурация и големи продукти са изработени от органични материали :

  1. парафинов восък;
  2. церезин;
  3. стеарин;
  4. битум от торф;
  5. полистирол;
  6. колофон;
  7. кафяв восък;
  8. полиетилен;
  9. Озокерит и др.

При избора на състав на модела се вземат предвид комплексните физически свойства на материала. Моделите трябва да отговарят на следните изисквания :

  1. разтопяемост при температура от 60 0 С до 100 0 С;
  2. минимално свиване и разширяване;
  3. добра течливост;
  4. механична якост;
  5. минимален индекс на пепел и слепване на предмети и ръце;
  6. химическа инертност;
  7. екологична безопасност;
  8. за многократна употреба;
  9. добра адхезия с фронтална течност;
  10. възможност за механизация и автоматизация на процесите;
  11. икономична консумация на метал.

Технологичният процес за леене на инвестиции дава възможност за производство на части от легирана и въглеродна стомана, цветни сплави или чугун. Чрез метода на леене на метали в инструментална екипировка, студена мухъл, матрица, мухъл, сърцевина или плесен, се произвеждат автомобилни части и малки оръжия. Производството на отливки в подвижна керамична форма (приплъзване) се извършва в няколко етапа :

  1. изливане в суспензията на колбата;
  2. форма за лечение;
  3. отстраняване на получения модел от полукълбото;
  4. термично калциниране на половината мухъл;
  5. сглобяване и изливане на полуформове с разтопен метал.

Автоматизирано производство

Инвестиционният процес на леене, чиято технология е адаптирана за автоматизирана инсталация, позволява едновременно да се произвежда щранг и фуния за лифтовата система.

За метални отливки по държавните стандарти се налагат същите изисквания както за продуктите, получени по друг метод. Топенето на работния материал се извършва по фабрична технология.

Леенето се избива, след като матрицата се охлади на пневматична инсталация с колба, завъртяна на 180 ° С, за да се отстрани насипният пълнител. Разделянето на детайла се извършва по няколко начина:

  1. вибрации на специална платформа;
  2. пробиване през лайсни;
  3. електроинструменти;
  4. анодно и механично рязане.

Почистването на заготовки от обвивката на приплъзването се извършва чрез извличане с горещ разтвор на КОН. Остатъчните фрагменти се почистват с инструменти с четка или шнекова накрайник.

Степента на чистота на леярската повърхност зависи от състоянието и конструкцията на матрицата, вида на съставния модел, фракцията от кварцов пясък, метода на топене на състава и начина на калциниране на черупките, химическия състав на отливката.

Плътността на леярския материал се формира от положението на матрицата върху работната платформа. Компенсирането на свиването на стоманата по време на втвърдяването се осигурява от конструкцията на захранващата система Точността на металното леене се проверява от оптичен компресор. Недостатъците на леенето на модела включват сложността и продължителността на технологичния процес, високата цена на оборудването.